Використання ілюстративного матеріалу при виченні розділу “Квантова фізика”

Педагогіка і виховання » Формування квантових уявлень при вивчені фізики в загальноосвітній школі » Використання ілюстративного матеріалу при виченні розділу “Квантова фізика”

Сторінка 5

Дослід Дж. Фрака і Г. Герца підтверджує, що енергія атомів і молекул може змінюватися не безперервно, як у макросвіті (наприклад, під час охолодження або нагрівання), а певними порціями – квантами – стрибкоподібно. З певною мірою наближення цей процес ілюструють стрибкоподібною зміною потенціальної енергії гирі годинника і передавання її маятнику (мал. 1.22 проектують на екран).

Важливо, щоб учні засвоїли дві основні ідеї квантової механіки – ідею квантування та ідею корпускулярно-хвильового дуалізму. Суть ідеї квантування полягає в тому, що фізичні величини, які характеризують мікроб’єкти, за відповідних умов набувають певних дискретних значень; суть другої ідеї в тому, що мікрочастинкам притаманний корпускулярно-хвильовий дуалізм.

Гіпотезу де Бройля про корпускулярно-хвильовий дуалізм експериментально підтвердили в 1927 р. Девісон і Джермер.

Суть їх досліду можна проілюструвати за допомогою мал. 1.23, а. Девісон і Джермер спостерігали дифракцію електронів під час його розсіювання на кристалах (мал. 1.23,б); при цьому дифракційною решіткою була кристалічна решітка. На мал.1.23, а зображено електронно-променеву трубку для дослідження дифракції електронів. Між електродами А цієї трубки прикладено високу напругу. На шляху прискореного електричним полем моноенергетичного пучка електронів розміщено тонку металеву фольгу Ф (). Електрони розсіюються на дрібних, хаотично розміщених кристалах і потрапляють на екран Е, утворюючи дифракційну картину (див. мал. 1.23, б). Утворену картину дифракції електронів (мал. 1. 24, б) порівнюють з дифракцією пучка рентгенівського випромінювання (мал. 1.24 а).

Питання про лазери внесено до програми для ознайомлювального вивчення. Тому важливо в доступній формі розглянути принцип дії та будову лазерів, користуючись мал. 1.25, а, б для випадку трирівневої системи. Зазначають, що в деяких речовин в наборі енергетичних станів є такі збуджені стани, в яких атоми можуть перебувати не , як звичайно, а більший час (порядку ). Ці стани (на мал. 1. 25 – стан ) називаються метастабільними. В таких речовинах є можливість створювати інверсну (надлишкову) заселеність метастабільного енергетичного рівня і цим підсилювати вимушене випромінювання.

На мал.1. 25 зображено: - основний стан, - метастабільний з часом життя порядку , - збуджений стан з часом життя порядку . Якщо речовину лазера (наприклад, рубін) опромінювати фотонами , то певна частина атомів цієї речовини перейде у збуджений стан . З цього стану атоми можуть перейти не тільки в основний стан , а й у метастабільний (див мал. 1. 25, а), внаслідок чого створяться умови індукованого випромінювання. Якщо на підготовлену так речовину напрямити тепер фотони , то внаслідок властивості індукованого випромінювання падаюче випромінювання підсилиться за рахунок переходів з метастабільного стану у стан (див. мал. 1. 25, б).

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7

Це цікаво:

Теоретичні аспекти проблеми
Більшість досліджень із розвитку дитячої творчості, в якій би галузі вони не проводилися, спрямовані на встановлення зв’язку між творчими процесами, розвитком інтелектуальних здібностей і мовленням. Проблема розвитку уяви і творчості у вітчизняній науці досліджувалася у зв’язку з розвитком творчих ...

Поняття фізичного виховання
Найважливіше місце в науковій організації праці студента займає фізичне виховання, функції якого у вищий школі багатогранні та істотно впливають на навчально-пізнавальну, професійну та соціальну діяльність студента. Фізичне виховання впливає на формування духовної культури, естетичних смаків, морал ...

Необхідні умови для вступу до Оксфорду
Для того щоб вступити до Оксфорда краще всього закінчити англійську школу: державну або приватну. Другий варіант - скористатися однією з міжнародних студентських програм, учасники якої можуть отримати магістерський ступінь в будь-якому вузі Великобританії. У жовтні-листопаді перед початком навчання ...

Інтерактивні уроки

Інтерактивні уроки

На початку ХХІ століття соціокультурний розвиток людства визначив закріплення складної та суперечливої тенденції, що дістала назву глобалізації.

КАТЕГОРІЇ

Copyright © 2020 - All Rights Reserved - www.novapedahohika.com